PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 1 MEDICIONES ELÉCTRICAS

Transcripción

1 1. INTRODUCCIÓN PRÁCTIC DE LBORTORIO No. 1 MEDICIONES ELÉCTRICS Para el desarrollo exitoso de todas las prácticas de Física III es necesario conocer y operar correctamente los instrumentos de mediciones eléctricas. Estos instrumentos permiten medir la intensidad de corriente eléctrica por un conductor (amperímetro), la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito (voltímetro) o la resistencia eléctrica de un dispositivo resistor (óhmetro). fortunadamente, el Multímetro Digital reúne estos instrumentos de medición y otros útiles para medir temperatura, probar diodos o medir capacitancias. En esta práctica usted reconoce y aprende a utilizar el Multímetro Digital y se familiariza con algunos componentes básicos de los circuitos eléctricos como fuentes de voltaje y resistores. No olvide leer cuidadosamente las precauciones que aparecen en el anexo. 2. PROCEDIMIENTO 2.1 Medición de Resistencias Determinación del valor nominal de un resistor Usted dispone de varios resistores cuya resistencia eléctrica necesita conocer. Tome un resistor e identifique los colores de las franjas. ntes de intentar calcular el valor nominal del resistor asegúrese que la cuarta franja (última empezando en la izquierda) sea de color dorado o plata. Esta cuarta franja corresponde a la tolerancia en el valor nominal de la resistencia indicado por el fabricante. Registre en la Tabla 1 los colores del resistor en el orden que aparecen de izquierda a derecha. Calcule el valor nominal del resistor con el código de colores que aparece en el cuadro siguiente teniendo en cuenta que las primeras dos franjas corresponden a dígitos y la tercera es un factor multiplicador o potencia de diez. Color 1ra franja 2da franja 3ra franja Negro Café Rojo Naranja marillo Verde zul Violeta Gris Blanco

2 Las resistencias se ven de frente y su valor en código de colores se lee colocando la franja dorada o plateada en el extremo derecho. Luego los colores se leen de izquierda a derecha. La cuarta franja indica la tolerancia del resistor indicada por el fabricante en forma porcentual así: Dorado 5 % ; Plateado 10 % del valor nominal de la resistencia. La quinta franja, si la hay, indica la probabilidad de daño después de 1000 horas de uso: café 1,0 %; rojo 0,1 %; naranja 0,01 %; amarillo 0,001 %. Determine y registre en la Tabla 1 el valor nominal (o valor del fabricante) para todos los resistores disponibles con su respectiva tolerancia Medición directa de la Resistencia Tome el Multímetro y ponga la perilla en la posición de OHMs que corresponda a la escala más alta. Seguidamente conecte las puntas de prueba (roja en el conector V y negra al COM). Usted debe ensayar el instrumento uniendo las puntas de prueba entre si. Qué lectura ofrece el instrumento cuando sus puntas están en contacto? Tome el primer resistor y póngalo entre las puntas de prueba del óhmetro. Registre en la Tabla 2 el valor obtenido en la máxima escala. Si la lectura es pequeña, cambie a la escala inmediatamente inferior y registre la nueva lectura en la Tabla 2. No olvide tener en cuenta la escala (M, k, ). De todas las lecturas obtenidas para el resistor en cada escala decida cual es el valor más apropiado y regístrelo como el valor medido que corresponde a la resistencia. Repita todos los pasos para cada uno de los resistores disponibles y consigne los datos en la Tabla Medición de diferencia de Potencial (voltaje) Tome el Multímetro, ponga la perilla en la escala más alta de Voltaje DC y verifique que esté activa la opción DC. Conecte las puntas de prueba (roja en el conector V y negra al COM). Ensaye el instrumento uniendo las puntas de prueba entre si. Qué lectura presenta el instrumento? Encienda la fuente de voltaje y fije con la perilla 15 voltios DC. Mida con el voltímetro la diferencia de potencial entre las salidas de la fuente (ver Figura 1) y registre la lectura en la Tabla 3. Cambie la escala del voltímetro y registre las diferentes lecturas. Escoja la lectura mas apropiada como V fuente. V Figura 1. 2

3 rme el circuito de la Figura 2 con la fuente en V fuente = 15 V y un resistor arbitrario. Mida la diferencia de potencial (voltaje) entre los extremos del resistor con una escala de medida que considere adecuada y registre el dato como V 1. Modifique el circuito de la Figura 2 agregando un segundo resistor R 2 en serie con el primero como lo indica la Figura 3. Mida la diferencia de potencial entre los extremos del resistor uno y entre los extremos del resistor dos. Registre los valores como V 1 y V 2 respectivamente en la Tabla 3. V 1 V 1 R 2 V 2 V eq Figura 2 Figura 3 Para terminar mida la diferencia de potencial en los extremos de la serie de y R 2. Registre este valor como V equivalente en la Tabla 3. Qué puede concluir de los valores de voltaje V 1 y V 2 comparados con V eq? Registe dos conclusiones. 2.3 Mediciones de Corriente Eléctrica Para empezar conecte las puntas de prueba del amperímetro en los conectores COM (negro) y m. Tenga en cuenta que el conector rojo del amperímetro no corresponde al conector del óhmetro/voltímetro y que un descuido en este aspecto es fatal para el instrumento. Si usted no esta seguro cual es el conector correcto pregunte a su instructor. Escoja la escala de corriente DC más alta antes de realizar cualquier medición de corriente. Monte el circuito de la Figura 4 con la fuente de voltaje en 15 V y la resistencia que usó en el montaje de la Figura 2. Cuide que la punta de prueba negra del instrumento conecte al borne negativo de la fuente y la punta roja vaya al resistor. Figura 4 Registe en la Tabla 4 la lectura del amperímetro en todas las escalas que sea posible leer siempre empezando por la escala mayor. La corriente I que circula por el circuito depende del voltaje? (explique). 3

4 Para terminar, monte de nuevo el circuito de la Figura 3 y mida la corriente I que circula en este circuito en los puntos que se indican en la Figura 5. Recuerde que el amperímetro se conecta en serie con las resistencias como lo muestra la figura. Qué concluye? R 2 R 2 R 2 Figura 5 3. PREGUNTS 1. Porqué se dice que el amperímetro se conecta en serie? 2. Porque se dice que el voltímetro se conecta en paralelo? 3. Cómo se deben conectar dos medidores para medir simultáneamente la corriente y el voltaje en el circuito de la figura 2 4. PREPRCIÓN Consulte los siguientes tópicos: Uso y conexión de voltímetros, amperímetros y ohmetros; Definición de voltaje, corriente y resistencia eléctrica, Código de colores de las resistencias NEXO: PRECUCIONES CON EL MULTÍMETRO 4

5 ntes de realizar cualquier medición de voltaje, corriente o resistencia, asegúrese de tener la perilla en la escala adecuada para el rango que espera. Si Ud. NO CONOCE el rango, inicie su medida en la ESCL MS LT. NUNC toque las puntas de prueba por su terminal metálico, manipule desde su parte aislada. NO MID resistencias cuando estén conectadas a un circuito. NUNC MID resistencias conectadas a una fuente de voltaje. Si Ud. conecta el Multímetro para medir corriente o voltaje pero la perilla está en escala de resistencia seguramente DÑ EL INSTRUMENTO. NTES DE MEDIR CORRIENTE verifique que el instrumento esté conectado en serie con el circuito. 5

6 TBLS DE DTOS RESISTOR R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 Color 1 ra franja Color 2 da franja Color 3 ra franja Resistencia nominal Tolerancia Tabla 1. LECTUR DE RESISTENCI R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 Escala máxima (R x 20 M ) Escala de 2 M Escala de 200 k Escala de 20 k Escala de 2 k Valor medido de Resistencia Tabla 2. LECTUR DE VOLTJE EN L FUENTE (Figura 1). Escala máxima de 1000 V Escala de 200 V Escala de 20 V Escala de 2 V V fuente = VOLTJE Circuito Figura 3. Voltaje en = Voltaje en R 2 = V equivalente = V R1 V R2 = VOLTJE LECTUR DE VOLTJE EN L FUENTE (Figura 2). Escala máxima de 1000 V Escala de 200 V Escala de 20 V Escala de 2 V V fuente = VOLTJE Tabla 3. 6

7 LECTUR DE CORRIENTE (CIRCUITO DE L Figura 4.) Escala máxima de 200 m Escala de 20 m Escala de 2 m Escala de 200 I en el circuito = Tabla 4. CORRIENTE LECTUR DE CORRIENTE (CIRCUITO DE L Figura 5) Configuración izquierda Configuración centro Configuración derecha Tabla 5. CORRIENTE 3. PREGUNTS Por qué se dice que el amperímetro se conecta en serie? Por qué se dice que el voltímetro se conecta en paralelo? Cómo se deben conectar dos medidores para medir simultáneamente la corriente y el voltaje en el circuito de la figura 2? Docente: Fecha: 7